智能可视化仓储信息管理系统的设计

一家从国有大型仓库转变而来的从事仓储经营服务的物流公司, 在向现代仓储型物流企业转变的过程中面临着一系列管理问题和困惑。公司传统的仓储管理手段是以纸张档案文件为基础, 用手工记录来实现对进出库货物的追踪, 仓储作业效率低且仓库管理水平难以提升。随着仓储物资品种、规格、数量、出入频次的增长, 仓储作业管理变得愈加复杂, 传统的作业方法和信息管理模式已经不能有效地满足新的需求。为此该公司将RFID技术引入到仓储管理中, 并借助计算机技术来实现仓储作业和对库存物资的跟踪、识别、可视化管理。

该公司智能可视化仓储信息管理系统的框架如图1所示。系统结构可以划分为三个层次, 即RFID数据采集设备、网络数据传输设备和采集数据处理利用, 分别承担了仓储信息的采集、传输和应用。

RFID数据采集设备主要是对仓储管理中的信息进行自动化采集, 它包括了一系列基于RFID技术的产品标签、仓位货位标签、标签读写设备、无线网络终端等;网络数据传输设备的功能是将采集到的信息通过无线通信的手段传送到数据仓库中, 为数据处理准备条件, 其主要包括无线接入设备、无线路由器、网关、防火墙等网络设备;采集数据处理利用主要是对存储在数据仓库中的数据进行分析、处理、计算和应用, 它主要包括仓库管理系统、数据仓库系统、网络传输系统等设备。

在该公司的智能可视化仓储信息管理系统中, 数据采集设备层由一系列的手持、车载、固定的射频识别读写器组成, 其负责对相关标签信息的读取和写入, 连接着库存货物和智能可视化仓储系统, 读写器从标签中采集到的信息会通过网络传输到数据库中, 如图2所示。

智能可视化仓储信息管理系统采用浏览器/服务器的架构方便了用户基于浏览器的访问, 客户通过浏览器可以借助系统实时地查询库存物品的位置和状态信息, 客户端可以有多种形式, 可以是计算机、手持读写器或车载读写器。智能可视化仓储信息管理系统的功能模块如图3所示, 其包含6个功能模块和4个业务数据库。6大功能模块组成可视化管理平台, 与RFID数据采集设备直接进行数据交换, 并将采集来的数据写入到底层数据库中, 在用户需求驱动下对数据库的数据信息进行读取处理等操作。

智能可视化仓储信息管理系统的数据源由RFID数据采集设备层提供, 可视化管理平台的六大功能模块是核心, 其连接着数据采集层和数据仓库层, 负责数据读写、处理、计算和应用。库存产品数据库中的每条记录对应着仓库中的一件货物, 记录的字段值代表了货物的基本属性信息, 诸如产品编码、生产日期、生产批次、供应商、入库日期以及相应的RFID标签信息;仓位货位数据库、RFID标签数据库将货位和电气标签以索引的形式存储起来。实时仓位货位管理的主要内容是产品出入库、库位之间的移动、库存盘点、库存补充和查询等, 这些工作流基本上从属于用户触发事件由数据采集层呈现结果的双向的工作流, 在产品的库存信息发生改变时, 诸如出库、移库或产品损耗等, 它在库存产品数据库中记录的相应字段属性值会发生变化, 直到从数据库记录中剔除为止。当库存产品数据库中的数据记录被删除后, 其对应的实际物理仓位货位就被清空, 相应的电子标签信息也会释放, 为储存其他的产品信息做好准备, 相应地在RFID标签数据库和仓位货位数据库中的记录也发生改变。为了将来的货物追踪和溯源, 将删除的数据记录备份到核对确认数据库中。

智能可视化仓储信息管理系统的控制子系统包括数据库服务器、监控计算机和调度计算机, 三者组成一个局域网对系统进行控制。数据库服务器上安装了SQL SERVER2005作为数据库管理系统平台, 数据的输入、输出等操作由终端的客户机完成。控制子系统的一个重要目标就是确保仓储管理的各环节能够快速准确地完成数据输入作业, 使系统用户可以准确实时地获得库存产品的信息数据, 从而制定更加合理的库存管理计划和货物补充计划。经过需求分析, 控制子系统的框架结构如图4所示。

控制子系统的主要功能和工作流程机制分析如下:

(1) 入库标签制作分发:在货物入库时, 根据货物入库单、标签制作需求单以及相应的入库货物信息为每件货物制作RFID电子标签。根据需要, 标签中可以包含标签编号、产品编号等相关信息, 与此同时仓位货位数据库和库存产品数据库完成初始化操作, 从而为货物的统一可视化管理创造条件。

(2) 产品出入库管理:产品入库时, 仓管员根据采购订单对每件产品进行查核验收, 合格后送入库房。送入库房后, 仓管员使用手持扫描终端设备对仓位货位和产品上的标签进行扫描, 并记录下产品货位仓位对照信息, 货位仓位产品信息存储在手持终端设备的相应数据表中, 特殊情况下需要将小包装产品装入大包装进行整存时, 扫描大包装外的标签, 更新数据表相关字段内容后即可。等待全部产品完成入库作业后, 将设备里存储的数据导入到系统数据库内并确认完成入库作业。任何产品的详细信息都可以通过仓储系统进行查询并显示, 从而实现了库存产品的可视化;产品出库时, 仓管员根据领料单查询要出库的产品信息和状态, 并生成预出库单, 然后根据预出库单去指定仓位货位处拣选货物, 并使用手持终端设备扫描产品的标签以记录其出库信息, 待全部产品拣选出来并完成出库作业后将设备里的出库产品信息数据表导入到仓储系统中, 并与预出库单进行对比, 根据实际出库数量更新预出库单并确认生成最终的出库单。

(3) 库存统计与查询:出入库仓储作业中的产品消耗、货损等库存信息的统计汇总可以根据不同的维度和粒度进行透视, 诸如可以查询和显示不同时间粒度、不同产品分类的产品统计信息, 从而满足不同用户的个性化需求。

(4) 库存管理和库存盘点管理:库存管理的主要内容主要包括库存产品数量的上限和下限警戒与监视、库存积压呆滞产品的警示、缺货预警;库存盘点管理的主要内容包括货物盘点清单的生成、制作、发布、打印, 盘点数据和库存货物的输入、确认、统计、查询、浏览等, 库存情况分析, 废弃产品和退回返修产品的管理, 仓位货位的调整。

(5) 仓储核算账目管理:可以对某段时间内某种产品的出入库情况进行核算, 这对于仓库成本核算非常有帮助。

智能可视化仓储信息管理系统的开发和应用极大地提高了公司的仓储运作效率, 同时也提高了仓库空间利用率, 节约了成本, 提高了公司服务客户的能力。更为重要的是, 该系统加快了公司向现代物流企业转变的步伐, 为公司的长远发展和战略提升提供了有力的技术支持。